Dòng chảy năm thiết kế_Chương 4
Để phục vụ cho công tác lập dự án và thiết kế các công trình khai thác nguồn nước phục vụ cho các ngành kinh tế quốc dân, cần phải tính toán nguồn nước. Các đặc trưng thủy văn thiết kế được lựa chọn sẽ là cơ sở để xác định quy mô kích thước công trình.
Chæång IV:
DOÌNG CHAÍY NÀM THIÃÚT KÃÚ
I. NÄÜI DUNG CUÍA TÊNH TOAÏN DOÌNG CHAÍY NÀM
1. Xaïc âënh táön suáút thiãút kãú cuía cäng trçnh
Âãø phuûc vuû cho cäng taïc láûp dæû aïn vaì thiãút kãú caïc cäng trçnh
khai thaïc nguäön næåïc phuûc vuû cho caïc ngaình kinh tãú quäúc dán, cáön
phaíi tênh toaïn nguäön næåïc. Caïc âàûc træng thuyí vàn thiãút kãú âæåüc læûa
choün seî laì cå såí âãø xaïc âënh quy mä kêch thæåïc cäng trçnh. Nãúu caïc
âàûc træng âæåüc choün thiãn låïn thç quy mä cäng trçnh seî låïn so våïi yãu
cáöu gáy laîng phê, ngæåüc laûi âàûc træng thuyí vàn thiãn nhoí thç seî khäng
an toaìn cäng trçnh âäø våî gáy háûu quaí nghiãm troüng.
Tiãu chuáøn thiãút kãú cäng trçnh âãöu âæåüc âaïnh giaï trãn cå såí táön
suáút thiãút kãú do Nhaì næåïc quy âënh. Quy âënh táön suáút thiãút kãú tuyì theo
cáúp cäng trçnh.
Baíng phán têch cáúp cäng trçnh
Nhaì maïy thuyí Cäng trçnh tæåïi Cäng trçnh cáúp
Cáúp cäng trçnh
âiãûn (MW) (ha) næåïc (m3/s)
I > 300
II 50 ÷ 300 > 50.000 > 15
III 2 ÷ 50 10.000 ÷ 50.000 5 ÷ 15
IV 0,2 ÷ 2 2.1000 ÷ 10.000 1÷5
V < 0,2 < 2.000 Táön suáút thiãút kãú P% âæåüc quy âënh nhæ sau:
- Cäng trçnh tæåïi: P = 75% (våïi táút caí caïc cáúp cäng trçnh)
- Cäng trçnh thuyí âiãûn: P = 90% (Våïi cäng trçnh cáúp I, II)
- Cäng trçnh cáúp næåïc: Táön suáút cäng trçnh cáúp næåïc chuí yãúu dæûa
vaìo yãu cáöu cuía häü duìng næåïc.
P = 95% - Âäúi våïi cäng trçnh cáúp næåïc khäng cho pheïp giaïn
âoaûn vaì khäng âæåüc giaím yãu cáöu cáúp næåïc.
P = 90% - Âäúi våïi cäng trçnh khäng cho pheïp cáúp næåïc giaïn
âoaûn nhæng âæåüc giaím yãu cáöu cáúp næåïc.
P = 80% - Âäúi våïi cäng trçnh cho pheïp giaïn âoaûn cáúp næåïc
trong thåìi gian ngàõn vaì âæåüc giaím yãu cáöu cáúp
næåïc.
Doìng chaíy nàm thiãút kãú coï thãø biãøu thë mäüt trong caïc âaûi læåüng
sau:
- Täøng læåüng doìng chaíy nàm W (m3)
- Læu læåüng bçnh quán nàm Q (m3/s)
- Moâun doìng chaíy nàm M (l/s - km2)
- Låïp næåïc doìng chaíy nàm Y (mm)
- Hãû säú doìng chaíy nàm α
Quan hãû giæîa caïc âaûi læåüng trãn nhæ sau:
W = ∫t1 Q( t )dt = Q ( t 2 − t 1 )
12
67
W
Y=
103 F
103 Q
M= (l/s - km2)
F
Y
α=
X
2. Veî âæåìng táön suáút vaì xaïc âënh læu læåüng doìng chaíy nàm thiãút kãú:
Muäún veî âæåìng táön suáút doìng chaíy nàm ta thæûc hiãûn nhæ âaî giåïi
thiãûu åí pháön træåïc cuû thãø laì:
- Táûp håüp caïc giaï trë doìng chaíy cuía liãût taìi liãûu thäúng kã.
- Xãúp thæï tæû caïc giaï trë låïn âãún beï, tênh vaì veî âæåìng táön suáút kinh
nghiãûm.
- Tênh caïc âàûc træng thuyí vàn cuía liãût taìi liãûu thäúng kã.
n
∑ Qi
Q=
n
σ=
Σ (Q i − Q )
=Q
∑ (K i −1)2
( n −1) n −1
σ Σ(K i −1)2
Cv = =
Q n −1
Σ(K i −1)3
Cs =
( n − 3)C3
v
- Veî âæåìng táön suáút lyï luáûn theo phæång phaïp thêch håüp hoàûc
phæång phaïp 3 âiãøm.
- Càn cæï theo táön suáút thiãút kãú P, tæì âæåìng táön suáút âaî coï, xaïc
âënh âæåüc doìng chaíy nàm thiãút kãú Qp.
68
3. Phán phäúi doìng chaíy nàm thiãút kãú (Q ~ t):
Q
Doìng chaíy thiãút kãú Qp laì doìng chaíy
trong bçnh nàm theo táön suáút P. Doìng
chaíy thay âäøi theo thåìi gian. Do âoï ta
Q90%
phaíi càn cæï vaìo quy luáût doìng chaíy vaì
tçm ra âæåìng quaï trçnh doìng chaíy Q ~ t. 0 90% P
II. TÊNH TOAÏN LÆU LÆÅÜNG DOÌNG CHAÍY NÀM THIÃÚT KÃÚ
Doìng chaíy nàm thiãút kãú âæåüc xem xeït våïi caïc træåìng håüp sau:
- Træåìng håüp coï âuí taìi liãûu vãö doìng chaíy.
- Træåìng håüp coï êt taìi liãûu âo âaûc doìng chaíy.
- Træåìng håüp khäng coï taìi liãûu doìng chaíy.
1. Træåìng håüp coï âuí taìi liãûu doìng chaíy:
- Træåìng håüp âæåüc coi laì coï âuí taìi liãûu laì dung læåüng máùu taìi liãûu
n baío âaím trong phaûm vi sai säú cho pheïp.
Sai lãûch quán phæång tæång âäúi cuía doìng chaíy laì:
Cv
εQ = 100%
n
Tæì cäng thæïc trãn ta ruït ra n
104 Cv
n= 2
εQ
Vê duû: Våïi sai säú cho pheïp laì εQ = 7% vaì tæì liãût taìi liãûu tênh âæåüc
Cv = 0,3, váûy säú nàm taìi liãûu phaíi coï âæåüc goüi laì âuí phaíi laì:
104 Cv2 104 x (0,3)2
n= = = 18 nàm
εQ
2
72
69
Nhæ váûy liãût taìi liãûu n > 18 nàm thç âæåüc xem laì âuí taìi liãûu.
Nãúu coï âuí taìi liãûu thç ta tiãún
Q
haình caïc bæåïc âãø veî âæåìng táön suáút.
Theo hçnh loaûi cäng trçnh ta coï táön
suáút thiãút kãú P. Qp
- Tæì âæåìng táön suáút vaì P seî xaïc
âënh âæåüc doìng chaíy thiãút kãú Qp. 0 P P%
2. Træåìng håüp coï êt taìi liãûu âo âaûc doìng chaíy:
Khi liãût quan tràõc ngàõn khäng âuí tênh âaûi biãøu âãø xaïc âënh doìng
chaíy nàm thiãút kãú, vãö nguyãn tàõc cáön tiãún haình keïo daìi taìi liãûu doìng
chaíy. Thæåìng ngæåìi ta duìng phæång phaïp phán têch tæång quan doìng
chaíy giæîa traûm tênh toaïn våïi traûm gäúc (traûm læu væûc tæång tæû). Læu
væûc tæång tæû âæåüc choün theo caïc âiãöu kiãûn sau:
- Giæîa læu væûc nghiãn cæïu vaì læu væûc tæång tæû phaíi coï âiãöu kiãûn
khê háûu giäúng nhau.
- Coï sæû tæång quan giæîa 2 læu væûc vãö màût âëa hçnh, âëa cháút thäø
nhæåîng vaì âiãöu kiãûn che phuí màût âáút.
- Diãûn têch læu væûc giæîa 2 læu væûc khäng âæåüc chãnh nhau quaï 5
âãún 10 láön.
- Cháút læåüng taìi liãûu cuía læu væûc tæång tæû täút, thåìi kyì âo âaûc daìi.
- Phaíi coï êt nháút 6 càûp âiãøm quan tràõc âäöng bäü giæîa hai læu væûc.
- Hãû säú tæång quan giæîa hai læu væûc γ > 0,8.
70
Nãúu ta goüi n laì säú nàm coï taìi liãûu cuía læu væûc nghiãn cæïu
(LVNC) vaì quan traïch song song våïi læu væûc tæång tæû (LVTT); Goüi N
laì säú nàm coï taìi liãûu cuía læu væûc tæång tæû. Nhæ váûy ta cáön phaíi bäø sung
taìi liãûu cho læu væûc nghiãn cæïu våïi säú nàm laì (N - n). Viãûc bäø sung taìi
liãûu tæì læu væûc tæång tæû sang læu væûc nghiãn cæïu thæûc hiãûn theo hai
phæång phaïp.
a. Phæång phaïp keïo daìi træûc tiãúp:
Sau khi phán têch tæång quan, tênh toaïn bäø sung taìi liãûu cho læu
væûc nghiãn cæïu (LVNC), luïc naìy LVNC âaî âuí taìi liãûu vaì ta tênh toaïn
caïc thäng säú thäúng kã veî âæåìng táön suáút nhæ træåìng håüp coï âuí taìi liãûu.
Trong træåìng håüp naìy thç säú nàm bäø sung taìi liãûu khäng nãn quaï 1/3
N−n
säú nàm cuía liãût taìi liãûu LVNC (tæïc laì < n). Nãúu säú nàm bäø sung
3
taìi liãûu quaï nhiãöu thç nãn duìng phæång phaïp keïo daìi giaïn tiãúp.
b. Phæång phaïp keïo daìi giaïn tiãúp:
Trong phæång phaïp naìy tæì viãûc phán têch tæång quan ngæåìi ta
thiãút láûp âæåüc caïc cäng thæïc âãø coï chuyãøn hoaï caïc tham säú thäúng kã
cuía LVNC tæì thåìi kyì êt nàm âãún thåìi kyì nhiãöu nàm.
Vê duû: Khoaíng lãûch quán phæång cuía LVNC thåìi kyì nhiãöu nàm laì:
σn
σN =
σ2
1 − γ (1 − 2na )
σ Na
Trong âoï:
σN - khoaíng lãûch quán phæång cuía læu væûc nghiãn cæïu (LVNC)
thåìi kyì nhiãöu nàm (N nàm)
71
σn - khoaíng lãûch quán phæång cuía læu væûc nghiãn cæïu (LVNC)
thåìi kyì êt nàm (n nàm)
σNa- khoaíng lãûch quán phæång cuía læu væûc tæång tæû (LVTT)
thåìi kyì nhiãöu nàm (N nàm)
σna- khoaíng lãûch quán phæång cuía læu væûc tæång tæû (LVTT)
thåìi kyì êt nàm (n nàm)
γ - Hãû säú tæång quan
Doìng chaíy bçnh quán nàm cuía LVNC âæåüc tênh toaïn tæì phæång
trçnh häöi quy nhæ sau:
σN
Q N = Qn + γ ( QNa − Qna )
σ Na
Trong âoï
QN - Doìng chaíy bçnh quán cuía LVNC våïi N nàm taìi liãûu
Qn - Doìng chaíy bçnh quán cuía LVNC våïi n nàm taìi liãûu
σN - Khoaíng lãûch quan phæång cuía LVNC våïi N nàm taìi liãûu
σNa - Khoaíng lãûch quan phæång cuía LVTT våïi N nàm taìi liãûu
QNa - Doìng chaíy bçnh quán cuía LVTT våïi N nàm taìi liãûu
Qna - Doìng chaíy bçnh quán cuía LVTT våïi n nàm taìi liãûu
Tæì âoï xaïc âënh âæåüc Cv
σN
Cv =
QN
Trë säú Cs coï thãø choün theo læu væûc tæång tæû hoàûc:
Cs = mCv
72
Nhæ váûy khi âaî coï Q , Cv, Cs thç coï thãø tiãún haình tênh toaïn doìng
chaíy nàm nhæ khi coï âuí taìi liãûu.
3. Træåìng håüp khäng coï âuí taìi liãûu âo âaûc doìng chaíy:
Khi khäng coï taìi liãûu âo âaûc doìng chaíy, thç ngoaìi viãûc tênh toaïn
doìng chaíy tæì taìi liãûu mæa vaì bäúc håi, ngæåìi ta coìn duìng phæång phaïp
sau âãø xaïc âënh Q , Cv, Cs laì 3 âàûc træng quan troüng âãø veî âæåìng táön
suáút.
a. Xaïc âënh doìng chaíy bçnh quán Q :
Coï thãø duìng caïc phæång phaïp sau âãø xaïc âënh doìng chaíy bçnh
quán.
α. Duìng phæång phaïp læu væûc tæång tæû:
- Mæåün hãû säú doìng chaíy cuía læu væûc tæång tæû. Doìng chaíy cuía
læu væûc nghiãn cæïu âæåüc xaïc âënh nhæ sau:
Y = αa . X
Trong âoï: αa hãû säú doìng chaíy cuía læu væûc tæång tæû
X læåüng mæa bçnh quán cuía læu væûc nghiãn cæïu
- Mæåün moâun doìng chaíy cuía læu væûc tæång tæû
M = Ma
Trong âoï: M a - moâun doìng chaíy cuía læu væûc tæång tæû
β. Phæång phaïp näüi suy âëa lyï:
- Khi coï baín âäö âàóng trë moâun doìng chaíy M hoàûc låïp næåïc
doìng chaíy Y thç xaïc âënh doìng chaíy cuía læu væûc nghiãn cæïu bàòng caïch
tra caïc giaï trë âoï trãn âæåìng âàóng trë.
73
γ. Phæång phaïp cäng thæïc kinh nghiãûm:
Coï thãø duìng cäng thæïc kinh nghiãûm âãø xaïc âënh doìng chaíy:
Y = a . ( X - b)
Trong âoï: Y - Låïp næåïc doìng chaíy bçnh quán nàm
X - Låïp næåïc mæa bçnh quán nàm
a, b - Caïc tham säú thay âäøi theo vuìng khê háûu
b. Xaïc âënh hãû säú Cv:
Thæåìng duìng cäng thæïc kinh nghiãûm âãø xaïc âënh Cv:
Cv = a - 0,063 log (F + 1)
Trong âoï: F - Diãûn têch læu væûc
a - Xaïc âënh theo phán vuìng thuyí vàn
Hoàûc coï thãø aïp duûng cäng thæïc sau:
Cvx
Cv =
α0
m
Trong âoï: Cvx - Hãû säú biãún âäüng cuía læåüng mæa nàm
α - Hãû säú doìng chaíy
m - Tham säú xaïc âënh phán vuìng thuyí vàn
c. Xaïc âënh hãû säú thiãn lãûch Cs:
Hãû säú Cs tênh theo Cv Cs = mCv
Khi khäng coï cå såí âãø choün m thç coï thãø tênh toaïn våïi Cs = 2Cv
Sau khi âaî xaïc âënh âæåüc Q , Cv, Cs seî tênh toaïn âæåüc âæåìng táön
suáút. ÆÏng våïi táön suáút thiãút kãú P ta seî xaïc âënh âæåüc Qp.
74
III. PHÁN PHÄÚI DOÌNG CHAÍY NÀM THIÃÚT KÃÚ
Doìng chaíy trong mäüt nàm khäng phaíi âãöu nhau maì coï thåìi gian
doìng chaíy låïn coï thåìi gian doìng chaíy nhoí dæåïi sæû taïc âäüng cuía caïc
yãúu täú sinh ra doìng chaíy. Sæû thay âäøi doìng chaíy trong nàm âæåüc goüi laì
phán phäúi doìng chaíy nàm. Phán phäúi doìng chaíy nàm laì mäüt âàûc træng
quan troüng mä taí chãú âäü doìng chaíy säng ngoìi, noï quyãút âënh âãún biãûn
phaïp vaì quy mä caïc cäng trçnh khai thaïc nguäön læûc.
Phán phäúi doìng chaíy nàm âæåüc biãøu thë åí hai phæång thæïc sau:
- Theo âæåìng quaï trçnh læu læåüng bçnh quán thaïng (hoàûc tuáön)
Khi thåìi âoaûn tênh toaïn bçnh quán caìng nhoí (ngaìy, tuáön) thç khaí
nàng biãøu thë sæû phán phäúi doìng chaíy trong nàm caìng roî, nhæng viãûc
tênh toaïn khaï phæïc taûp. Âãø phuûc vuû cho viãûc thiãút kãú vaì quaín lyï váûn
haình caïc cäng trçnh khai thaïc nguäön næåïc ngæåìi ta thæåìng sæí duûng
thåìi âoaûn tênh toaïn bçnh quán thaïng.
- Theo âæåìng duy trç læu læåüng bçnh quán ngaìy:
Âæåìng biãøu diãùn loaûi naìy khäng biãøu thë sæû thay âäøi cuía doìng
chaíy trong nàm theo trçnh tæû thåìi gian, maì biãøu thë mäúi quan hãû giæîa
læu læåüng bçnh quán naìy våïi thåìi gian duy trç cuía noï trong nàm.
Trong chæång trçnh naìy chè âi sáu nghiãn cæïu âæåìng quaï trçnh
læu læåüng bçnh quán thaïng cuía doìng chaíy nàm.
1. Xaïc âënh quaï trçnh doìng chaíy nàm (Q ~ t) khi coï âuí taìi liãûu:
Thæåìng duìng phæång phaïp nàm âiãøn hçnh âãø phán phäúi doìng
chaíy.
75
a. Choün nàm âiãøn hçnh:
Âãø choün nàm âiãøn hçnh ta phaíi coï læu læåüng thiãút kãú doìng chaíy
nàm Qp vaì læu læåüng thiãút kãú doìng chaíy muìa khä Qkp (Wp vaì Wkp).
Xem xeït trong caïc taìi liãûu thæûc âo choün láúy mäüt nàm âiãøn hçnh
âäöng thåìi thoaí maîn hai âiãöu kiãûn sau:
+ Qdh ~ Qp (hoàûc Wdh + Qdh ~ Qp hoàûc Wbh ~ Wp)
+ Qkdh ~ Qkp (hoàûc Wkdh ~ Qkp)
b. Xaïc âënh quaï trçnh doìng chaíy nàm thiãút kãú:
Âãø chuyãøn quaï trçnh doìng chaíy nàm âiãøn hçnh thaình doìng chaíy
nàm thiãút kãú cáön thæûc hiãûn thu phoïng taìi liãûu.
Læu læåüng thaïng muìa khä cuía nàm thiãút kãú âæåüc xaïc âënh nhæ sau:
Qitk = K1Qidh
Trong âoï: K1 - hãû säú thu phoïng doìng chaíy muìa khä
Wkp
K1 =
Wkdh
- Læu læåüng cuía caïc thaïng coìn laûi trong nàm (muìa mæa)
Qitk = K2 Qidh
Trong âoï: K2 - hãû säú thu phoïng doìng chaíy muìa mæa
Wp − Wkp
K2 =
Wdh − Wkdh
Thæûc tãú khi choün K1 vaì K2 khaïc nhau, thæåìng khäng phuì håüp våïi
thæûc tãú, do âoï nhiãöu khi ngæåìi ta chè choün mäüt hãû säú thu phoïng laì:
Wp
K=
Wdh
76
2. Xaïc âënh quaï trçnh phán phäúi doìng chaíy Q ~ t khi coï êt taìi liãûu:
Nãúu tæì säú nàm âo âaûc cuía læu væûc nghiãn cæïu coï khaí nàng choün
mäüt nàm âiãøn hçnh, thç viãûc xaïc âënh quaï trçnh phán phäúi doìng chaíy
giäúng nhæ træåìng håüp coï âuí taìi liãûu. Âãø choün nàm âiãøn hçnh phaíi dæûa
vaìo læu væûc tæång tæû, nàm âiãøn hçnh phaíi nàòm vaìo nàm coï taìi liãûu âo
âaûc song song giæîa hai læu væûc.
Nãúu nàm âiãøn hçnh khäng âæåüc choün theo yãu cáöu trãn thç ta coi
nhæ laì træåìng håüp khäng coï taìi liãûu âo âaûc.
3. Xaïc âënh phán phäúi doìng chaíy Q ~ t khi khäng coï taìi liãûu âo
âaûc:
a. Mæåün daûng phán phäúi doìng chaíy nàm thiãút kãú cuía læu væûc
tæång tæû:
Træåïc tiãn phaíi choün âæåüc læu væûc tæång tæû tæì âiãöu kiãûn khê háûu,
læu væûc, âëa hçnh ... khi âaî choün âæåüc læu væûc tæång tæû tiãún haình xaïc
âënh quaï trçnh phán phäúi doìng chaíy nàm thiãút kãú læu væûc tæång tæû. Sau
âoï mæåün daûng phán phäúi doìng chaíy cuía læu væûc tæång tæû âãø xaïc âënh
quaï trçnh cuía læu væûc thiãút kãú.
b. Phán phäúi doìng chaíy læu væûc thiãút kãú theo daûng phán phäúi
âiãøn hçnh cho tæìng vuìng.
Trãn cå såí phán têch quy luáût vãö sæû thay âäøi doìng chaíy trong
nàm thiãút kãú trãn toaìn vuìng låïn. Phán ra nhiãöu phán khu thuyí vàn, mäùi
phán khu thuyí vàn âãöu coï daûng phán phäúi doìng chaíy. Dæûa vaìo caïc
phán khu thuyí vàn âãø phán phäúi doìng chaíy cho khu væûc nghiãn cæïu.
77
Chæång V:
DOÌNG CHAÍY KIÃÛT THIÃÚT KÃÚ
I. KHAÏI NIÃÛM VÃÖ DOÌNG CHAÍY KIÃÛT
1. YÏ nghéa cuía doìng chaíy kiãût trong thiãút kãú cäng trçnh:
Doìng chaíy kiãût laì doìng chaíy cuía säng vaìo thåìi kyì kiãût næåïc, tæïc
laì muìa khä, thåìi kyì naìy næåïc cung cáúp cho säng chuí yãúu laì næåïc ngáöm
trong khu væûc, thåìi kyì naìy mæa ráút êt, coï nåi nhiãöu thaïng liãön khäng
mæa. Khi cäng trçnh khai thaïc næåïc dæûa vaìo doìng chaíy cå baín cuía säng
(tæïc khäng coï sæû âiãöu tiãút cuía häö chæïa) thç læu læåüng viãûc thiãút kãú quyãút
âënh chè tiãu täúi thiãøu cuía cäng trçnh sæí duûng næåïc, nhæ cäng suáút nhoí
nháút cuía traûm båm hoàûc cäng suáút nhoí nháút cuía traûm thuyí âiãûn âæåìng
dáùn hoàûc chiãöu sáu váûn taíi thuyí nhoí nháút cuía doìng säng, tæì doìng chaíy
kiãût coìn coï thãø xaïc âënh sæû xám nháûp màûn cuía biãøn vaìo âáút liãön.
Nhæ váûy khi coï doìng chaíy kiãût thiãút kãú ta seî coï cå såí xaïc âënh.
- Cäng suáút cuía mäüt maïy båm næåïc hoàûc mäüt tuäcpin thuyí âiãûn
laìm cå såí cho viãûc xaïc âënh säú täø maïy cuía traûm båm hoàûc cuía traûm
thuyí âiãûn.
- Våïi læu læåüng kiãût ta seî xaïc âënh mæûc næåïc æïng våïi læu læåüng
kiãût, tæì âoï xaïc âënh loaûi thuyãön beì phuì håüp âi trãn säng trong thåìi gian
muìa khä.
- Âäúi våïi vuìng ven biãøn chëu sæû aính hæåíng cuía thuyí triãöu, khi
säng coï læu læåüng kiãût nháút cuìng luïc xuáút hiãûn triãöu cæåìng seî laìm cho
màûn xám nháûp vaìo âáút liãön sáu hån, aính hæåíng âãún cäng trçnh láúy
næåïc tæåïi hoàûc cung cáúp næåïc cho sinh hoaût. Trong træåìng håüp naìy ta
78
phaíi coï giaíi phaïp cäng trçnh thêch håüp, hoàûc ngàn màûn taûi cæía säng
hoàûc xáy dæûng häö chæïa åí thæåüng nguäön tàng læu læåüng cho säng vaìo
thåìi kyì kiãût næåïc nhàòm âáøy màûn ra xa, vê duû nhæ cäng trçnh häö chæïa
Taí Traûch trãn læu væûc säng Hæång - Thæìa thiãn Huãú.
2. Caïc yãúu täú aính hæåíng âãún doìng chaíy kiãût:
a. Âiãöu kiãûn khê háûu:
Khê háûu trong vuìng quyãút âënh chãú âäü áøm cuía vuìng âoï. ÅÍ vuìng
coï læåüng mæa låïn vaì mæa phán phäúi âiãöu hoaì thç êt bë kiãût hån so våïi
vuìng læåüng mæa haìng nàm nhoí maì phán bäú trong nàm khäng âiãöu hoaì.
ÅÍ vuìng nhiãût âäü khä hanh, læåüng bäúc håi låïn seî laìm cho doìng säng
caûn kiãût nhanh.
b. Màût âãûm cuía læu væûc:
ÅÍ nhæîng vuìng coï låïp cáy coí vaì ræìng che phuí màût âáút täút coï taïc
duûng giæî næåïc vaì âiãöu tiãút doìng chaíy seî täút hån so våïi vuìng ræìng bë
phaï hoaûi, låïp phuí màût âáút bë trå soíi âaï. Thäø nhæåîng cuía khu væûc cuîng
coï aính hæåíng ráút låïn âãún doìng chaíy kiãût, nãúu læu væûc vaì vuìng âáút coï
tênh tháúm næåïc vaì giæî næåïc täút seî laìm cho doìng chaíy trong muìa kiãût
âiãöu hoaì hån. Ngoaìi ra tyí lãû diãûn têch ao häö so våïi diãûn têch læu væûc
caìng låïn thç khaí nàng giæî næåïc seî täút hån båíi vç ao häö coï khaí nàng giæî
næåïc vaì âiãöu tiãút doìng chaíy.
c. Taïc âäüng cuía con ngæåìi:
Trong læu væûc säng nãúu con ngæåìi biãút gçn giæî mäi træåìng sinh
thaïi thç seî laìm cho doìng chaíy âiãöu hoaì hån. Traïi laûi nãúu con ngæåìi
khai thaïc ræìng bæìa baîi khäng coï kãú hoaûch träöng vaì baío vãû ræìng âáöu
nguäön, kyî thuáût canh taïc näng nghiãûp khäng håüp lyï thç seî laìm cho
doìng chaíy trong læu væûc vaìo muìa khä bë caûn kiãût nhanh.
79
3. Thäúng kã taìi liãûu vãö doìng chaíy kiãût:
Taìi liãûu doìng chaíy kiãût laì thäúng kã doìng chaíy kiãût nháút trong
mäüt kiãût våïi thåìi âoaûn thäúng kã ∆t khaïc nhau.
Thåìi âoaûn thäúng kã ∆t coï thãø laì ngaìy, tæïc laì ngaìy coï læu læåüng
kiãût nháút trong nàm; coï thãø laì thaïng tæïc laì læu læåüng thaïng kiãût nháút
trong nàm; hoàûc thåìi âoaûn thäúng kã ∆t = 30 ngaìy, tæïc laì 30 ngaìy kiãût
nháút liãn tuûc trong nàm.
Nãúu tênh toaïn Q kiãût trong thåìi âoaûn ∆t, vê duû Q kiãût (30 ngaìy) thç
trong mäùi nàm choün Q kiãût 30 ngaìy liãn tuûc nhoí nháút trong muìa kiãût.
Q
Vê duû: Q 30 ngaìy kiãût
∆t =30 ngaìy (Qx ~ t)
nhoí nháút coï thãø tæì 20/2 ÷ 21/3
t
- Nhæ váûy laì khäng nàòm goün 20/II 21/III
trong 1 thaïng.
I II III IV V VI (thaïng)
Hiãûn nay ngæåìi ta thæåìng
thäúng kã læu læåüng kiãût theo
thaïng, êt khi thäúng kã theo ngaìy vaì theo tuáön.
Phæång phaïp tênh toaïn doìng chaíy kiãût thiãút kãú cuîng giäúng nhæ
doìng chaíy nàm thiãút kãú, chè khaïc åí taìi liãûu thäúng kã maì thäi.
II. XAÏC ÂËNH DOÌNG CHAÍY KIÃÛT THIÃÚT KÃÚ QKP KHI COÏ ÂUÍ TAÌI
LIÃÛU THÄÚNG KÃ
Taìi liãûu âæåüc xem laì âuí duìng cho tênh toaïn cáön phaíi coï säú nàm
âãø baío âaím sai säú tæång âäúi cuía Qkiãût beï hån 15%.
100Cv
εQ k = % < 15%
n
Trçnh tæû tênh toaïn:
80
1. Thäúng kã Qk thaïng nhoí nháút cuía muìa kiãût trong mäùi nàm:
Vê duû: Ta coï taìi liãûu Q
tæì 1970 ÷ 1997 cuía traûm
Muìa kiãût 1970 - 1971
A taûi mäüt læu væûc säng åí Qkiãût thaïng = QK thaïng 3
Táy nguyãn muìa kiãût tæì
thaïng 10 âãún thaïng 5 nàm
sau. Nhæ váûy trong mäùi
nàm muìa kiãût seî cho mäüt
X XI XII I II III IV V thaïng
giaï trë Qkiãût nhoí nháút âaûi
1970 1971
diãûn cho nàm âoï.
Vê duû muìa kiãût nàm 1970 - 1971 thç Qkiãût xuáút hiãûn vaìo thaïng 3
nàm 1971.
Qkiãût = Qk thaïng 3
2. Tênh vaì veî âæåìng táön suáút k/n.
3. Tênh Q k, Cv, Cs vaì veî âæåìng táön suáút lyï luáûn cho phuì håüp våïi âæåìng
táön suáút kinh nghiãûm.
4. Tæì P% âaî quy âënh trong quy phaûm, xaïc âënh QkP.
5. Choün nàm âiãøn hçnh âãø phán phäúi doìng chaíy kiãût.
Khi choün chuï yï: Qk â/h ≈ QkP vaì báút låüi cho viãûc cung cáúp næåïc.
6. Xaïc âënh hãû säú thu phoïng.
QkP ( muìa kiãût )
K=
Qâh ( muìa kiãût )
7. Phán phäúi læu læåüng vaìo caïc thaïng.
QkPthaïng = KQâh thaïng
81
III. XAÏC ÂËNH DOÌNG CHAÍY KIÃÛT THIÃÚT QKp KHI COÏ ÊT TAÌI LIÃÛU
THÄÚNG KÃ
Khi taìi liãûu thäúng kã vãö doìng chaíy kiãût khäng coï âuí thæåìng thç ta
duìng caïc phæång phaïp sau:
1. Bäø sung taìi liãûu tæì læu læûc tæång tæû, khi bäø sung taìi liãûu chuï yï phaíi
coï hãû säú tæång quan γ > 0,8.
2. Phæång phaïp tyí lãû âån giaín:
Khi læu væûc nghiãn cæïu (LVNC) coï säú nàm taìi liãûu chè mäüt vaìi
nàm maì bãn caûnh coï læu væûc tæång tæû (LVTT) âuí taìi liãûu vãö doìng chaíy
kiãût thç duìng phæång phaïp tyí lãû âån giaín theo trçnh tæû sau:
a. Ta choün mäüt muìa kiãût cuía mäüt nàm maì LVNC vaì LVTT cuìng
coï taìi liãûu âo âaûc. Vê duû muìa kiãût nàm 1995 (âäúi våïi læu væûc ven biãøn
miãön Trung), ta âæa säú liãûu cuía 2 traûm âoï vaì xaïc âënh tyí säú læu læåüng
giæîa 2 læu væûc, nãúu tyí säú læu læåüng naìy äøn âënh thç ta coï thãø tiãún haình
tênh toaïn doìng chaíy kiãût thiãút kãú cuía LVNC theo taìi liãûu cuía LVTT.
Læu læåüng muìa kiãût nàm 1995 cuía LVNC vaì LVTT (trãn
mäüt vuìng ven biãøn miãön Trung)
Thaïng 2 Thaïng 3 Thaïng 4 Thaïng 5 Thaïng 6 Thaïng 7 Thaïng 8
Qk (NC) 2,06 1,96 0,81 0,98 1,34 0,82 1,09
Qk (TT) 0,72 0,83 0,32 0,40 0,52 0,33 0,45
QTT 0,35 0,42 0,40 0,41 0,39 0,42 0,41
K=
Q NC
QTT
Ta tháúy tyí säú K = = 0,35 ÷ 0,42 maì phäø biãún laì K = 0,39 ÷
Q NC
0,42, nhæ váûy tyí säú K tæång âäúi äøn âënh nãn choün læu væûc tæång tæû
trãn âãø tênh toaïn cho LVNC.
82
b. Dæûa vaìi taìi liãûu læu læåüng kiãût cuía LVTT tênh toaïn vaì veî
âæåìng táön suáút tæì âoï xaïc âënh læu læåüng kiãût theo táön suáút thiãút kãú P.
Vê duû ta tênh toaïn âæåüc QkP (TT) = 0,15m3/s
c. Tênh tyí säú læu læåüng giæîa QkP (TT) våïi Qkmin (TT)
Trong muìa kiãût 1995 cuía LVTT thç læu læåüng cuía thaïng 4 laì nhoí
nháút nãn Qkmin (TT) = Qkthaïng 4 = 0,32m3/s.
QkP ( TT ) 0,15
Do âoï: KP = = = 0,47
Qk min ( TT ) 0,32
d. Tênh læu læåüng kiãût thiãút kãú cuía LVNC theo quan hãû sau:
QkP(NC) = KP x Qkmin (NC)
Læu læåüng nhoí nháút cuía LVNC trong muìa kiãût nàm 1995 laì læu
læåüng thaïng 4.
Qkmin (NC) = Qkthaïng 4 (NC) = 0,81m3/s
Váûy QkP(NC) = KP x Qkmin (NC) = 0,47 x 0,81 = 0,38m2/s
IV. XAÏC ÂËNH LÆU LÆÅÜNG KIÃÛT THIÃÚT KÃÚ QkP KHI KHÄNG COÏ
TAÌI LIÃÛU THÄÚNG KÃ LÆU LÆÅÜNG KIÃÛT
Khi læu væûc nghiãn cæïu khäng coï taìi liãûu thäúng kã vãö doìng chaíy
kiãût, âãø tênh toaïn læu læåüng kiãût thiãút kãú thæåìng duìng caïc phæång phaïp sau:
1. Mæåün mäâun doìng chaíy kiãût cuía LVTT:
Tçm læu væûc tæång coï taìi liãûu vãö doìng chaíy kiãût, tênh toaïn mäâun
doìng chaíy kiãût MkP (TT), sau âoï mæåün mäâun doìng chaíy cuía læu væûc
tæång tæû naìy âãø tênh læu læåüng kiãût cho læu væûc nghiãn cæïu.
QkP (NC) = MkP (TT) x F
Trong âoï F: Laì diãûn têch læu væûc cuía LVNC
83
2. Tra baín âäö âàóng trë mäâun doìng chaíy kiãût:
Tæì baín âäö mäâun doìng chaíy kiãût do Cuûc Thuyí vàn láûp, ta xaïc
âënh mäâun doìng chaíy kiãût cuía læu væûc nghiãn cæïu, tæì âoï xaïc âënh læu
læåüng doìng chaíy kiãût cuía læu væûc nghiãn cæïu theo cäng thæïc.
Qk (NC) = Mk x F
3. Duìng cäng thæïc kinh nghiãûm:
a. Cäng thæïc cuía Cuûc Thuyí vàn:
Cäng thæïc cuía Cuûc Thuyí vàn xaïc âënh mäâun doìng chaíy kiãût tæì
læåüng mæa trong læu væûc:
MkP = A X m
P
Tæì MkP ta seî xaïc âënh âæåüc QkP
QkP = MkP x F
Trong âoï: MkP : Mäâun doìng chaíy kiãût thaïng theo táön suáút P.
XP : Læåüng mæa nàm thiãút kãú theo táön suáút P
m : Hãû säú (m = 1,8 ÷ 2)
A : Thäng säú âëa lyï, A = (1,4 ÷ 2,2) x 10-6
b. Cäng thæïc cuía Vå-la-âi-mia-räúp:
Qk thaïng = a(F + c)n
Qk thaïng - Læu læåüng kiãût bçnh quán thaïng
F - Diãûn têch læu væûc
a, c, n - Caïc thäng säú âæåüc nghiãn cæïu cho tæìng læu væûc säng
84
Chæång VI:
DOÌNG CHAÍY LUÎ THIÃÚT KÃÚ
I. KHAÏI NIÃÛM CHUNG VÃÖ DOÌNG CHAÍY LUÎ
Khi læåüng næåïc trong säng låïn, mæûc næåïc dán cao, doìng chaíy
maûnh væåüt quaï khaí nàng taíi næåïc cuía loìng säng thç sinh ra luî. Quaï
trçnh luî diãùn ra trong säng coï thãø laì luî âån hoàûc luî keïp (tæïc laì nhiãöu
tráûn luî xaíy ra liãn tiãúp).
1. Âàûc træng cuía doìng chaíy luî:
Tráûn luî âæåüc âaïnh giaï bàòng caïc âàûc træng sau:
- Âènh luî Qm (m3/s)
- Täøng læåüng luî Wm (m3)
- Hçnh daïng tráûn luî
Hçnh daïng tráûn luî âæåüc biãøu thë åí caïc âàûc træng sau:
+ Thåìi gian luî trãn - T1
+ Thåìi gian luî xuäúng - Tx
+ Thåìi gian luî - Tluî
Qmax
+ Hãû säú âáöy γ1 =
Q
Q max - Læu læåüng luî bçnh quán cuía ngaìy låïn nháút
Q - Læu læåüng bçnh quán cuía caí tráûn luî
W1
+ Hãû säú khäng cán däúi cuía tráûn luî Ks: Ks =
Wm
W1 - Læåüng luî æïng våïi nhaïnh lãn
T1
+ Hãû säú hçnh daïng tráûn luî λ: λ = γ1
Tlu
85
